DE1224871B - Process for the production of spinning solutions from beta-polyamides - Google Patents
Process for the production of spinning solutions from beta-polyamidesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL: Int. CL:
DOIfDOIf
Deutsche Kl.: 29 b -3/60German class: 29 b -3/60
Nummer: 1224 871Number: 1224 871
Aktenzeichen: F 34073 IV c/29 bFile number: F 34073 IV c / 29 b
Anmeldetag: 2. Juni 1961Filing date: June 2, 1961
Auslegetag: 15. September 1966Opening day: September 15, 1966
Die Verarbeitung der bekannten Polyamide zu Fasern oder Fäden ist entweder nach dem Schmelzoder nach dem Naßspinnverfahren möglich. Es ist bekannt, Polyamide in alkoholischen Lösungen von anorganischen Salzen, wie Calciumchlorid, Calciumnitrat, Magnesiumchlorid und Magnesiumnitrat zu lösen; jedoch eignen sich diese Lösungen sehr wenig zur Herstellung haltbarer Spinnlösungen.The processing of the known polyamides into fibers or threads is either after melting or possible after the wet spinning process. It is known to use polyamides in alcoholic solutions inorganic salts such as calcium chloride, calcium nitrate, magnesium chloride and magnesium nitrate to solve; however, these solutions are very unsuitable for making durable spinning solutions.
Es zeigte sich ebenfalls, daß auch ein Poly-ß-lactam, wie Poly-/?-methyl-j8-butyrolactam, sich in diesen Lösungsmitteln entweder überhaupt nicht lösen läßt oder daß die zunächst entstandenen Polymerlösungen, beispielsweise in methanolischen Calciumchloridlösungen, sehr instabil sind, so daß nach einem schnellen Viskositätsanstieg nach kurzer Zeit wieder Koagulation eintritt.It was also shown that a poly-ß-lactam, such as poly - /? - methyl-j8-butyrolactam, can be found in these Solvents either does not dissolve at all or that the initially formed polymer solutions, For example, in methanolic calcium chloride solutions, are very unstable, so that after a rapid increase in viscosity occurs again after a short time, coagulation occurs.
Erfindungsgegenstand sind Spinnlösungen, die Polyamide und Rhodanide gelöst in alkoholischen Lösungen enthalten. Die erfindungsgemäßen Spinnlösungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polyamide polymere jö-Methyl-ß-butyrolactame oder deren Mischpolymerisate, als Rhodanid, Calciumrhodanid enthalten und daß in den Spinnlösungen das Gewichtsverhältnis von polymerem /3-MethyljS-butyrolactam zu Calciumrhodanid 1 : 1,3 bis 1 : 1,8 und daß die Calciumrhodanidkonzentration 20 bis 28 % beträgt.The subject of the invention are spinning solutions, the polyamides and rhodanides dissolved in alcoholic Solutions included. The spinning solutions according to the invention are characterized in that they are as Polyamides polymer jo-methyl-ß-butyrolactams or their copolymers, containing as rhodanide, calcium rhodanide and that in the spinning solutions the weight ratio of polymeric / 3-methyl / S-butyrolactam to calcium rhodanide 1: 1.3 to 1: 1.8 and that the calcium rhodanide concentration 20 to 28%.
Es war sehr überraschend, daß alkoholische Lösungen von Calciumrhodanid Poly-/S-lactame in der Kälte leicht lösen, da sich dieses Salz unter den gleichen Bedingungen für Polyamide geradezu als Fällungsmittel erwiesen hat (s. Deutsche Patentschrift 737 950, S. 2).It was very surprising that alcoholic solutions of calcium rhodanide poly- / S-lactams in the cold easily dissolve, since this salt is under the same conditions for polyamides downright as Has proven precipitant (see German Patent 737 950, p. 2).
Es ist bemerkenswert, daß die alkoholischen Lösungen der Rhodanide des Natriums, Ammoniums und des Cadmiums unter den gleichen Bedingungen Poly-jö-lactame nicht lösen; das gilt auch für alkoholische Lösungen des Kaliumrhodanids, das bekannt ist aus der Patentschrift 1776 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.It is noteworthy that alcoholic solutions of rhodanides of sodium, ammonium and the cadmium do not dissolve poly-jö-lactame under the same conditions; this also applies to alcoholic Solutions of potassium rhodanide, which is known from patent specification 1776 of the Office for Invention and patent systems in the Soviet zone of occupation in Germany.
Auch die als Lösungsmittel für Polyamide mit mehr Gliedern zwischen den CO-NH-Gruppen, wie PoIycaprolactam oder Polyhexamethylenadipinsäureamid, bekannten alkoholischen Lösungen der Chloride oder Nitrate des Calciums oder Magnesiums, insbesondere des Calciumchlorids, eignen sich nicht zur Herstellung von stabilen Spinnlösungen der polymeren /3-Lactame, selbst dann nicht, wenn das Calciumchlorid in einer Menge verwendet wird, die das doppelte Äquivalent der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Menge an Calciumrhodanid darstellt.Also used as a solvent for polyamides with more Structures between the CO-NH groups, such as polycaprolactam or polyhexamethylene adipamide, known alcoholic solutions of the chlorides or nitrates of calcium or magnesium, in particular of calcium chloride, are not suitable for the production of stable spinning solutions of the polymeric / 3-lactams, not even if the calcium chloride is used in an amount twice the equivalent represents the amount of calcium rhodanide used in the process according to the invention.
Verfahren zur Herstellung von Spinnlösungen von /?-PolyamidenProcess for the production of spinning solutions of /? - polyamides
Anmelder:Applicant:
Farbwerke Hoechst AktiengesellschaftFarbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M.formerly Master Lucius & Brüning, Frankfurt / M.
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Hans Hoyer, Kelkheim (Taunus);Dr. Hans Hoyer, Kelkheim (Taunus);
Dipl.-Chem. Horst Behrenbruch,Dipl.-Chem. Horst Behrenbruch,
Frankfurt/M.-Unterliederbach;Frankfurt / M.-Unterliederbach;
Dr. Karl Börner, BobingenDr. Karl Börner, Bobingen
Erhöht man das Verhältnis Poly-/?-lactam zu Calciumrhodanid zugunsten des Salzes, so erhält man Lösungen, die sich spinntechnisch wegen des zu hohen Salzgehaltes wesentlich ungünstiger verhalten. Falls man unter Beibehaltung des Gewichtsverhältnisses Poly-/?-lactam zu Calciumrhodanid in den Grenzen 1 :1,3 bis 1 : 1,8 den Ansatz mit mehr Alkohol, d. h.If you increase the ratio of poly - /? - lactam to Calcium rhodanide in favor of the salt, so one obtains solutions that are spinning because of the too high Behave much more unfavorably with the salt content. If you keep the weight ratio Poly - /? - lactam to calcium rhodanide in the limits 1: 1.3 to 1: 1.8 the approach with more alcohol, d. H.
unter 20°/0ig verdünnt, herstellt, so erhält man Lösungen, die nur schwierig filtrieren. Wollte man derartige Lösungen trotzdem verspinnen, so müßten sie vor der Filtration längere Zeit zentrifugiert werden.diluted below 20 ° / 0 ig that manufactures, one solutions, the filter is obtained only with difficulty. If one wanted to spin such solutions anyway, they would have to be centrifuged for a long time before filtration.
Um gut filtrierbare Lösungen zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Lösungen zunächst etwas konzentrierter anzusetzen und sie anschließend bis zu der Spinnkonzentration zu verdünnen. Die unter diesen Bedingungen hergestellte Lösung ist gut filtrierbar und auch ausreichend lange beständig. Man kann auch Calciumrhodanid verwenden, das Kristallwasser enthält, jedoch soll die Wassermenge von 6,5 Mol nicht überschritten werden. Wird wasserfreies Calciumrhodanid verwendet, so kann den Alkoholen, in denen das Rhodanid gelöst wird, die 6,5 Mol entsprechende Wassermenge ganz oder auch teilweise zugegeben werden.In order to obtain easily filterable solutions, it is advisable to initially concentrate the solutions in a slightly more concentrated manner and then to dilute them up to the spinning concentration. The one among these The solution produced under these conditions can be filtered easily and is also stable for a sufficiently long time. One can also use calcium rhodanide, which contains water of crystallization, but the amount of water should be 6.5 mol not be exceeded. If anhydrous calcium rhodanide is used, the alcohols in which the rhodanide is dissolved, the 6.5 mol corresponding amount of water in whole or in part be admitted.
Enthält das verwendete Calciumrhodanid Kristallwasser oder gibt man aus spinntechnischen Gründen auf Kosten der Menge des Alkohols noch geringe Mengen Wasser zu, dann verlangsamt sich das Lösen des /3-Polyamids. Derartige Lösungen setzt man zweckmäßigerweise mit einem hohen Gehalt an Calciumrhodanid an. Nachträglich müssen solche Lösungen mit Alkohol auf die beanspruchten 20 bis 28 Gewichtsprozent wieder verdünnt werden.Does the calcium rhodanide used contain crystal water or is it given for technical reasons at the expense of the amount of alcohol add small amounts of water, then the dissolution slows down des / 3 polyamide. Such solutions are used expediently with a high content of calcium rhodanide. Subsequently, such Solutions with alcohol can be diluted again to the claimed 20 to 28 percent by weight.
Als Alkohole kommen in Frage: Äthylalkohol oder Butylalkohol, insbesondere jedoch Methyl-Possible alcohols are: ethyl alcohol or butyl alcohol, but especially methyl
609 660/394609 660/394
alkohol, der sich zur Herstellung der Spinnlösungen besonders eignet.alcohol, which is particularly suitable for the production of the spinning solutions.
Nach dem Verfahren der Erfindung können Spinnlösungen aus pVPolylactamen, hergestellt werden, z. B. von /S-Methyl-jö-butyrolactam, «,pVDimethyl-ß-butyrolactam, «,«,jff-Trimethyl-jS-butyrolactam, /S-Carbomethoxy-/S-butyrolactam oder deren Mischpolymerisate.1 According to the method of the invention, spinning solutions can be prepared from pV polylactams, e.g. B. of / S-methyl-jö-butyrolactam,, pVdimethyl-ß-butyrolactam,,, jff-trimethyl-jS-butyrolactam, / S-carbomethoxy- / S-butyrolactam or their copolymers. 1
In einem Knetwerk suspendiert man 425 g PoIy-/S-Methyl-jS-butyrolactäm (relativer Viskosität 14,3, gelöst in 1 °/oig konzentrierter Schwefelsäure) in 1388 g Methylalkohol und trägt in diese Mischung 1020 g Calciumrhodanid mit 4,15_Mol Kristallwasser, entsprechend 690 g Calciumrhodanid wasserfrei, ein. Während des Salzeintragens tritt in der Kälte schnell Lösung des Polymeren ein. Anschließend rührt man noch 5 bis 8 Stunden und filtriert in einem Druckfilter durch eine Filterlage von Watte und Batist und anschließend eine Filterlage von Watte und eine 1 mm starke Baumwollpapierpappe. Der Kugelfall der 15°/„igen Polyamidlösung beträgt 450 Sekunden bei 25° C (Stahlkugel 0 3 mm).. Die hochviskose Lösung wird vorsichtig mit Methylalkohol auf 13°/„ PoIyamidgehalt verdünnt, der Kugelfall beträgt nach der Verdünnung noch 40 Sekunden und steigt bei der 13 °/oigen Lösung nach 90 Stunden langsam von 40 auf 53 Sekunden an. Bei einer Verdünnung auf 12,5 °/0 Poly-pMactam beträgt der Kugelfall nur noch 24 Sekunden, jedoch koaguliert diese Lösung nach 66 Stunden.Suspended in a kneader to 425 g poly / S-methyl-jS-butyrolactäm (relative viscosity 14.3, dissolved in 1 ° / o ig concentrated sulfuric acid) in 1388 grams of methyl alcohol and contributes to this mixture, 1020 g of Calciumrhodanid with 4,15_Mol Water of crystallization, corresponding to 690 g of anhydrous calcium rhodanide. During the introduction of salt, the polymer quickly dissolves in the cold. The mixture is then stirred for a further 5 to 8 hours and filtered in a pressure filter through a filter layer of cotton wool and batiste and then a filter layer of cotton wool and 1 mm thick cotton paper cardboard. The ball drop of the 15% polyamide solution is 450 seconds at 25 ° C. (steel ball 0 3 mm). The highly viscous solution is carefully diluted with methyl alcohol to 13% polyamide, the ball drop is 40 seconds after the dilution and increases in the case of the 13% solution, slowly increased from 40 to 53 seconds after 90 hours. At a dilution of 12.5 ° / 0 Poly-pMactam the ball case is only 24 seconds, but this solution is coagulated after 66 hours.
In einem Knetwerk vermischt man '294 g PoIy-/S-methyl-|5-butyrolactam (relative Viskosität 10,6 0J0, gelöst in konzentrierter Schwefelsäure l°/oig) mit 946 g Calciumrhodanid mit 4,15 Mol Kristallwasser, entsprechend 648 g Calciumrhodanid wasserfrei, und läßt anschließend eine Mischung von 1222 g Methylalkohol und 64 g Wasser zufließen. Es tritt in der Kälte sehnell Lösung des Polymeren ein. Sicherheitshalber rührt man noch 3 bis 5 Stunden und filtriert ebenso intensiv, wie im Beispiel 1 beschrieben. Der Kugelfall der filtrierten 15%igen Lösung beträgt 139 Sekunden bei 250C (0 der Kugel 3 mm), nach der Verdünnung auf 14 % Poly-/S-lactam noch 70 Sekunden, nach 5 Tagen Stehzeit wird ein Kugelfall von 72 Sekunden gemessen. Die Lösung ist also praktisch viskositätsstabil. Verdünnt man auf 13 %, dann sinkt der Kugelfall auf 40 Sekunden, und nach einem schnellen Viskositätsanstieg koaguliert die Lösung nach 5 Tagen.In a kneader is mixed '294 g poly / S-methyl- | 5-butyrolactam (relative viscosity 10.6 0 J 0 dissolved in concentrated sulfuric acid l ° / o solution) with 946 g Calciumrhodanid with 4.15 mole of water of crystallization, corresponding to 648 g calcium thiocyanate anhydrous, and then allows a mixture of 1222 g methyl alcohol and 64 g water to flow in. The polymer dissolves rapidly in the cold. To be on the safe side, the mixture is stirred for another 3 to 5 hours and filtered just as intensively as described in Example 1. The filtered 15% solution fell as a ball to 139 seconds at 25 ° C. (3 mm of the ball), 70 seconds after dilution to 14% poly- / S-lactam, and a ball fall of 72 seconds was measured after a standing time of 5 days . The solution is therefore practically stable in viscosity. If it is diluted to 13%, the ball fall drops to 40 seconds, and after a rapid increase in viscosity, the solution coagulates after 5 days.
In einem Glaskolben vermischt man 34,1 g PoIy-/?-methyl-/?-butyrolactam und 71,4 g Calciumrhodanid mit 1,95 Mol Wasser, entsprechend 58,4 g Calciumrhodanid wasserfrei, und läßt hierauf 122 g Methylalkohol zulaufen. Nach 2 Stunden filtriert man die Lösung durch ein Druckfilter wie im Beispiel 2. Der Kugelfall beträgt 140 Sekunden, nach 5 Tagen 143 Sekunden bei 25°C (0 der Kugel 0,3 mm).34.1 g of poly - /? - methyl - /? - butyrolactam are mixed in a glass flask and 71.4 g calcium rhodanide with 1.95 mol of water, corresponding to 58.4 g calcium rhodanide anhydrous, and then allows 122 g of methyl alcohol to run in. After 2 hours the Solution through a pressure filter as in Example 2. The ball fall is 140 seconds after 5 days 143 seconds at 25 ° C (0 of the sphere 0.3 mm).
Claims (1)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1107 399;
Patentschrift Nr. 1776 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1107 399;
Patent No. 1776 of the Office for Inventions and Patents in the Soviet zone of occupation in Germany.
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